化學學習材料范文

時間:2023-04-08 19:59:14

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化學學習材料

篇1

關鍵詞:培養計劃;培養目標;材料科學與工程;麻省理工學院

歐美國家在20世紀60―70年代開始設立材料科學與工程系。名稱變更反映了對材料領域研究認識的變遷,即“材料研究需要依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”。1998年教育部對材料類本科專業目錄進行了調整,將原來劃分過細的十多個材料類小專業合并成了現在的冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學等六個專業。同時,在引導性專業目錄中還設置了材料科學與工程一級專業。雖然以材料科學與工程一級大學科來設置專業是必然趨勢,但材料科學與工程人才培養模式仍在探索之中[1]。同濟大學當年就設置了材料科學與工程本科專業,期望以歐美的模式來培養材料學科人才。實際上,早在20世紀80年代,當時的同濟大學建筑材料工程系就為建筑材料專業的本科生開設了材料科學導論、斷裂力學、表面物理化學和傳熱、傳質與動量傳遞(簡稱三傳)4門基礎課程。近幾年因為參與學院材料科學與工程專業培養計劃的修訂工作,查閱了國內外許多大學這個專業的培養計劃,國內高校在材料科學與工程專業培養計劃上的認識一直存在爭議。美國麻省理工(MIT)材料科學與工程專業本科培養計劃的公開信息最多,不僅有課程列表和學分要求,還有課程的詳細簡介。尤其是麻省理工的開放課程服務(OpenCourseWare),使得我們還能夠進一步了解課程大綱和部分內容。此外,MIT材料學科是USNews全美排名第一的,他們的培養

計劃應該具有更好的借鑒意義。本文在反復仔細研究其有關本科培養的各種公開資料的基礎上,對其培養計劃進行了分析,結合自己的教學工作實踐,總結了一些心得體會,希望與國內同行共享。

一、麻省理工材料科學與工程專業的培養計劃

MIT材料科學與工程系設3個專業(Course)。其一為一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3),學生所得學位是材料科學與工程理學學士(Bachelor of Science in Materials Science and Engineering),其所授學位是被ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology,美國工程與技術鑒定委員會)授權的,絕大部分學生都選讀這個專業。其二為課程選擇度更大的一般專業(Course 3-A),這個專業的畢業生將獲得沒有特別指定專業領域的理學學士(Bachelor of Science without specification)學位,系里并不尋求ABET對這個學位的授權,只有很少學生選擇這個專業,常常是醫學、法學、MBA預科生選擇這個專業。第三是考古與材料專業(Course 3-C),學生所得學位是考古與材料理學學士(Bachelor of Science in Archaeology and Materials),系里也不尋求ABET對這個學位的授權。從系里是否尋求對所授學位授權就可以看到,MIT材料科學與工程系本科生的主要專業是一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3)。后面的討論主要針對Course 3的培養計劃進行。

1. 課程和學分要求

該培養計劃的要求包括:(1)MIT的一般要求,共17門課程,其中自然科學6門,人文社科8門,限選科技課程2門,實驗課程1門。(2)交流能力課程(Communication Requirement)4門。(3)系內課程,包括一套核心課程(Core subjects,共10門課),一個論文或2個實習以及4門限選課程,合計184~195學分。其2011―2012版本的課程和學分要求見表1,表中課程名稱前面的數字表示課程號,后面跟表示學分的數字、課程性質、前修或同修課程號。MIT每門課程的學分由三部分組成,表示學習課程所需要的時間分布,中間用短線隔開,第一個數字表示講課時間,第二數字表示實驗、設計或者野外工作時間,第三個數字表示預習的時間,是以中等學生所需要時間估計的。1個學分大約相當于一學期需要14小時的學習時間。從表 1可見,一般專業課程,預習所需時間是講課時間的2~3倍。

備注

*可以代替本先修課程的其他先修課程列在課程描述頁面。

(1)這些課程可以算作必修課程或者限選課程的一部分,但不能同時計算。

(2)可以選9-12學分。

(3)通過申請,可以被類似課程替代。

2. 限選課程的選擇

中列出了21門限選課程,每個學生只需要選擇4門課(48學分)。理論上,學生可以在21門課程中任選48學分,甚至經過批準,還可以選擇其他系的課程或者研究生課程來代替。實際上,由于材料的范圍很廣,這些選修課程是根據主要的研究領域來設置的,它們是: 生物與聚合物材料(Bio-and Polymeric Materials),電子材料(Electronic Materials),結構與環境材料(Structural and Environmental Materials),基礎與計算材料科學(Fundamental and Computational Materials Science)。

因此,在MIT材料學院的網頁上,曾經列出了各領域推薦的限選課程。網頁上還列出了每一個方向的咨詢教授,以方便對上述領域某一方面更感興趣的學生選課。

3. 部分課程大綱和教學情況分析

(1)材料科學與工程基礎課程

這個課程為15學分(5-0-10),總是與“材料實驗”一起選修。課程安排也是交叉進行,實驗周不上課,一共有4個實驗周。這樣,材料科學與工程課程講課時間就縮短為9周(一個學期14周,最后一周為考試)。其課程安排為周一、三、五各2小時的講課(lecture),周二和四各1小時的復習課(recitation)。所以一共27次講課,18次復習課。實際講課為24次,另外3次課為測驗和考試。最后一次考試并不是考全部課程內容,即每次測驗和考試都是分段內容。

這個課程由兩個教授分別講授,每個教授都是24次課,因此可以推論,每次每個教授將講1小時。一個講授結構和化學鍵(Structure and Bonding),一個講授熱力學和統計力學學(Thermodynamics and Statistical Mechanics)。

兩部分課程分別布置6次作業,每部分每次都是2~3個題目,都有交作業的期限,沒有按期交作業的,該次作業成績為0。作業答案在交作業期限過后就會立即公布。課程總成績由作業成績占20%、三次測驗占80%構成。得分標準為:總評80分以上A,70~79分為B,55~69分為C,低于55分為不及格。

(2)實驗課程

MIT材料系內有2門必修的實驗課程,即材料實驗和材料綜合實驗。這兩門課程同時還是加強專業交流能力培養的課程,所以,教學過程特別注意專業交流方面(包括論文寫作、口頭技術報告等)的形式要求。材料實驗與材料科學與工程課程同時選修,在2年級第一學期進行。材料綜合實驗課(Materials Project Laboratory)基本上就是幾個同學合作的科研項目,在3年級下學期進行。下面以二年級的材料實驗為例,介紹其教學和考評辦法。

如前所述,材料實驗共4個實驗周,實驗周沒有其他專業課。實驗內容包括量子力學原理演示、熱力學和結構,同時囊括了幾乎全部現代材料分析研究方法(XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等),并通過口頭和書面方式加強交流能力培養。從教學內容看,這門實驗課承擔了教授材料研究方法的任務。

一般將50個左右學生(2011年的2年級學生只有43人)分成6個組。每個實驗周有3個實驗主題,每個主題下面2個實驗,2個組共選一個主題,每組選做其中一個實驗。6個實驗同時進行。一周3次實驗,每次4小時。因此,每個組每周只做3個實驗(每個主題做1個實驗),共12個實驗。由于每個組只做了一半的實驗,對另一半實驗的了解,通過每周2次的1小時交流課程(recitation sections,一般隔天舉行)來實現。交流課上,大家各自在黑板上即興介紹實驗的發現,回答教師和同學的提問。

該實驗課由3個教授上,其中一個總負責。課程成績評分標準

二、分析和討論

1. 關于必修課和選修課

系內必修課程除畢業論文或企業實習外,共有10門。大學一般要求的17門課,理論上可以自由選擇,但從表1系內課程的先修課程可以看出,微積分I和II,物理I和II是需要先修的,大學一般要求的6門自然科學課程就去掉了4門,能夠自由選擇的大學自然科學課程剩下2門。從系里建議的選課表(roadmap)可以看到,另外2門自然科學是化學和生物。所以,自然科學的必修課程實際上相當于14門。

限選課程要求包括GIR類型2門和48學分的系內選修課。有3門系內課程(共39個學分)可以作為GIR課程來選,但不能同時作為系內課程要求的學分。大多數系內選修課程的學分為12分,這樣的話,系內限選課48學分需要選讀4門。所以,每個學生可以有6門專業選修課程。有意思的是,在表1中只有21門限選課程,而該系主要的研究領域(或者說相當于我們的專業方向)有4個,平均每個方向只有5.25門課。如果去掉2011―2012年新增的2門課程,過去幾年只有19門課,平均每個方向只有4.75門課程。看來,MIT材料科學與工程專業的課程設置,并不鼓勵學生選單一專業方向的課程。實際上,在以前分專業方向限制選修課時,每個專業方向僅僅提供2~3門課程,進一步的分析見下文。

反觀我們的培養計劃,我們的專業方向必修課程有5門(14學分),選修課程應選4門(8學分),合計9門課程22學分。因為我們的學分是按照每周上課學時數計算的。如果按照MIT的學分計算方法,學分約為每周上課學時數的3~4倍,考慮到我們的上課周數為17~18周,而MIT才14周,因此,我們的專業方向應選學分至少相當于MIT的88學分,比其4門課程(48學分)的要求多了5門課程(40學分)。可見,我們的培養計劃更加注重學生專業方向知識和技能的培養。

另外,MIT材料科學與工程系的研究領域非常廣泛,關于其主要研究領域的介紹出現在3個網頁上。其一是在該系的學位要求中關于限選課程的介紹網頁,4個主要的研究領域分別是生物與聚合物材料、電子材料、結構與環境材料、基礎與計算材料科學。其二是在MIT的招生網頁,4個主要的研究領域分別是:半導體材料和低維系統(Semiconductor materials and low-dimensional systems)、能源材料(Materials for Energy)、納米結構材料(Nanostructures)、材料的生物工程(Bioengineering of Materials)。在介紹全體教師(Faculty)的網頁,列出了30個研究方向(discipline),共122人次(有重復計算,因為實際教師只有35人),平均每個研究方向4.07人次(或1.17人)。少的方向僅1人如微技術、半導體,最多的是納米技術,23人次。上面列出的生物工程(包括生物物理和生物技術)9人次,能源材料(包括能源與環境、儲能)9人次。人數比較多的研究方向還有結構與環境材料9人次,高分子材料7人次,電、光和磁材料7人次。

可見,盡管MIT研究的材料類型很多,但其本科生培養計劃中,涉及具體材料類別方向的課程特別少。

2. 關于考核與成績

MIT很多課程的成績評定都包括平時作業和出勤與課堂參與情況。有的課程,考試以外的項目在成績評定中所占份額可達到50%,有的實驗課程則更是高達85%這在一定程度上反映了MIT對大學生平時學習的管理是非常嚴格的,與我們頭腦中關于國外大學生“自由”學習的圖像截然不同。

3. 關于選課進度安排

MIT材料系沒有規定統一的選課進度表。但從其推薦的選課安排(roadmap)看,具有如下特點:

(1)8門大學一般要求的社科課程(GIR)分布在8個學期選修,即每學期選修1門社科課程;

(2)一年級把大學要求的6門自然科學課程(GIR)學完,包括數學、物理和化學。

(3)二年級起全面進入專業學習。第一學期學習材料科學與工程基礎、材料實驗2門課程,兩門課交叉進行,實驗周不上課。上課周每天都有材料科學與工程基礎課,實驗周每天都有實驗或交流,學習安排非常集中。

(4)每學期的課程一般為4門,其中1門為社科課程。

MIT二年級第1學期就學習專業基礎課程,這比我們的教學計劃提前很多。國內的教學計劃進度安排曾經強調,前兩年不安排專業課,以至于我們的材料科學與工程課程被安排在第5學期,材料研究方法更是被安排在第6學期,使得高年級學習特別緊張,深入接觸專業知識和方法的時間被推遲。

4. 關于培養計劃的修訂

從網頁上能夠追溯到MIT材料系1998年的培養計劃,其培養計劃在2003年做了很大的調整。兩者的比較

這兩個培養計劃的最大差別在必修課,課程名稱幾乎完全變了。但對比課程名稱和教學內容可以發現,新培養計劃中的“材料科學與工程基礎”包含結構與化學鍵、熱力學與統計力學兩大部分內容,分別由兩位教授講授,似乎代替了原來的“材料熱力學”、“材料物理化學”和“材料化學物理”3門課程,因為其教材之一仍然是物理化學(Engel, T., and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2005. ISBN: 9780805338423)。“材料實驗”應該與原先的“材料結構實驗”對應,“材料綜合實驗”應該與原來的“材料加工實驗”對應。“材料的微結構演變”與原來的“材料結構”相似。取消了“材料力學”、“材料工程中的輸運現象”2門課程。增加了“材料的電光磁性能”、“材料的力學性質”、“有機和生物材料化學”、“材料加工”4門課程。取消2門,合并2門,增加4門,課程總數不變。

選修課變化較小,只是增加了若干課程,特別是生物材料和納米材料的課程。其實,兩門生物材料課程是2000年增加的,當時選修課由4方向增加為5個方向。選修課的最大變化是理論上不再分專業方向,學生可以任意選課。但實際操作時,仍然向學生推薦各專業方向的課程組合。無論如何,每個專業方向的課程不足4門,學生必然需要選修其他方向的課程。

從2003年至今,必修課沒有變化,選修課則有一些小的調整(表5)。其中2005年減少了高分子化學、化學冶金學(Chemical Metallurgy)2門課程。增加了2門數學,材料熱力學(原來的必修課),先進材料加工,衍射和結構,材料的對稱性、結構和張量性質,材料選擇,共7門課程。可見,增加的這些課程仍然是與具體材料種類無關的。2007年和2011年分別增加了1門生物材料方面的課程。可見,即使是選修課的調整,仍然在繼續加強有關材料行為特征方面的課程,減少有關具體材料種類的課程。

5. 關于培養目標與課程設置

過去,MIT材料科學與工程系培養目標分四類,研究型學位(Course 3)、預科型學位(Course 3A)、實踐型學位(Course 3B,2003年取消)和考古型學位(Course 3C)。其中,研究型學位與實踐型學位培養要求的唯一差別是不變的,即前者在四年級做畢業論文,后者在二年級暑假和三年級暑假做2個20周的企業實習,其他課程要求完全相同。現在把實踐型學位取消了,但仍然保留了學生向這個方向發展的渠道,即學生仍然可以選擇做畢業論文或者企業實習,學位合并在研究型學位(Course 3)中。

從2003年培養計劃大調整來看,MIT材料科學與工程專業(Course 3)的主要培養目標是讓本科畢業生繼續深造。也可能是社會需求的變化促使MIT對培養計劃進行調整。這從MIT選讀實踐型學位人數變遷或許可以看出一些端倪(表6)。從1998年到2002年,實踐型學位人數多于研究型學位的人數,2002年突然降低,與研究型學位相當。查看大學2年級實踐型學位學生注冊數,從2002年起突然減少,由原來每年約20人突然減少為6人。2003年培養計劃調整當年,還有5人注冊為實踐型學位,這應該是此前培養計劃延續所致。

那么,沒有了實踐型(Course 3B)學位,是否還有學生仍然會選擇實習代替論文呢。下面從2002~2008年MIT材料系本科畢業生去向分析。除了一些研究生院,網頁一共列出了38家企業和17家政府部門或咨詢機構。統計2002年以后(至2005年結束,當年僅剩下1人)各年4年級實踐型學位人數(也約等于當年畢業人數)總和恰為38人,與畢業生去向統計的企業單位數剛好相同。這難道是巧合?是否可以推論,2003培養計劃修改之后幾乎就沒有學生選擇去企業實習了?

MIT材料專業取消實踐型學位,以及此后可能幾乎沒有人選擇實習代替畢業論文事實,一方面可能與美國產業向國外轉移,本國企業對工程師的需求減少有關;另一方面,MIT培養計劃中的課程設置調整也起了一定作用。因為選擇實踐型學位人數銳減在前(2002年),培養計劃調整在后(2003年)。培養計劃中去掉的必修課“材料力學”和“材料工程中的輸運現象”,顯然屬于工程類課程。因此,其培養計劃課程中增加材料研究型基礎知識、減少工程知識的傾向十分明顯,也說明其培養計劃隨社會需求進行了及時調整。

另外,盡管2003年培養計劃中的必修課有較大調整,但選修課調整比較有限。而且調整前后,沒有改變其材料類本科生寬專業培養的模式。

但在選修課中,把專業方向的基礎課程去掉,仍然讓人有點匪夷所思。例如,高分子化學在高分子材料領域歷來就被認為是專業基礎課。MIT在2005年卻把這門課從本科生培養計劃中去掉了。查看其高分子方向研究生培養計劃核心課程,可以看到高分子物理化學、高分子合成、高分子合成化學等基礎課程。可見,MIT把專業方向的一些基礎知識培養放在了研究生階段。

以上似乎給人這樣的印象,如果不繼續讀研究生,則專業方向的基礎知識是不太夠的,無形中將人才培養的周期拉長到研究生階段了。但從我自己教學的經驗來看,學習高分子物理就可以了解高分子材料的行為和特征,未必需要清楚地知道高分子材料的合成與制備方法。我的一些研究生以前從未學習高分子方面的課程,為了讓他們在研究中能夠理解和使用高分子材料,我就是先給他們講授高分子物理的基本知識。

另外,注意到MIT材料專業研究生數量是本科生數量的2.2倍,有很多研究生來自校外,特別是來自國外。所以,MIT材料專業培養計劃中對專業方向選修課程的調整,結合研究生階段的課程安排,既考慮到了本科寬專業基礎的培養模式,又打通了本科生培養與研究生培養之間的關聯,在研究生階段加強專業方向基礎知識的培養,也便于接受其他教育背景的學生來讀研究生,還是十分合理的。

MIT材料專業的本科培養計劃,不斷強化了按照材料大類進行培養的模式,必修課和選修課都加強了材料基本行為知識的課程,減弱了材料類別基礎知識的課程,把后者移到研究生教育階段。這說明國外關于“材料研究依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”的認識形成30多年以來,不僅沒有改變,還在進一步加強。MIT在2003年對培養計劃大調整時,加強了材料研究基礎知識課程,減少了工程類課程,其本科生的主要去向是進一步深造,直接到企業就業的比例急劇減少。本科生階段加強研究基礎知識課程,把專業方向基礎知識培養放在研究生階段,加強了研究生的知識培養,可能是其材料研究能夠長期在美國名列前茅的原因之一。

篇2

在教學內容上要針對材料學專業特點,調整分析化學有關內容。分析化學是材料專業的基礎課,與后面的很多專業課聯系緊密,只有掌握了分析化學的基本理論、原理及操作方法,才能更好地進行材料分析的學習。目前本校材料專業分析化學課程的教學只有45學時,但現在的教材中各類分析方法講述比較全面,如何解決內容多與學時短的沖突是當前分析化學教學的首要任務之一。在教材內容上刪去了材料專業應用很少的化學定性分析、與無機化學重復的氧化還原反應的基礎知識、與統計學重復的統計學基礎知識;刪去了應用較少的非水溶液滴定法及過時的理論內容和陳舊的實驗儀器內容,將分析化學解構和重組。打破了原來知識體系的完整性和教材內容的編排順序,以適應材料專業基于工作過程的需要。并圍繞完成工作任務所需學習的內容和先后順序設計教學環節。將整個教學內容優化成兩個教學模塊:一是分析化學基礎模塊,主要包括分析化學介紹、分析化學儀器與試劑、定量分析的誤差與有效數字、滴定分析概論;二是定量分析模塊,主要包括酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、重量分析法、沉淀滴定法。

二、教學方法

采取怎樣的教學方法,應視課程性質、特點和內容而定。教改目的是優化教學模式,按不同教學內容采取相應的手段和方法,激發學生的學習動力,提高教學質量,培養學生的綜合能力。1.教師引導教師是教學改革的主體,充分發揮教師主導作用是教改成功的關鍵。為讓學生能進行課程銜接及為課后自學鋪墊,每次課開始時應簡單回顧上節課內容,勾起學生的回憶,結束時對下次課內容提要,以利于學生自學。同時將四大滴定理論的原理、指示劑的聯系與區別講透,便于學生在實踐中準確地應用。另外,學生在課堂上有發言的欲望,如能正確引導,增加學生討論環節,則會收到很好的效果,提高學生的學習興趣。2.采用多媒體教學教師無法強迫學生學習,只能吸引學生學習,在教學過程中起引導作用。多媒體教學手段是將文字、聲音、圖像、動畫等集于一體通過課堂教學來實施,通過多種方式來刺激學生的感官,促進學生開展記憶、思考、探討等活動,使教學內容從單調的文字形式轉變為多種生動的形式,將枯燥乏味的理論知識變得直觀、形象,使學生更易理解所學內容。多媒體教學通過聲像可以激發學生的好奇心,突出重點,有利于學生掌握知識點,還可以加大信息量,減少板書量,在有限的課時內講授更多的知識。例如,可以將酸堿滴定、配位滴定、指示劑變色、指示劑僵化及封閉現象等以動畫展示,突破語言的障礙,加深學生的理解,而不是領悟老師的理解。利用網絡對教學內容進行適時更新,做到教學與科研互動,多引用與課程有關的實例,增加教學內容,加強學生對書本知識的掌握。3.課堂教學與課后自學相結合由于教學學時有限,如何在有限的時間內使學生學到更多的分析化學知識,除教師摒棄傳統板書,采用多媒體對基礎理論等重要內容進行授課外,還可促使學生發揮主觀能動性,結合目前已出版的分析化學書籍和研究論文,有選擇地引導學生自學一些應用及發展前沿的內容,作為課堂教學內容的補充,加深學生的理解。4.開設與日常生活相關的實驗課分析化學是一門實踐性極強的學科,在基礎理論教學中,應將分析化學的知識滲透到生活中,激發學生學習分析化學的興趣。幫助學生形成分析化學概念,獲得分析化學知識和實驗技能,還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度。比如將分析化學實驗擴展到環境污染物的檢測,可以使學生對環境的污染有更直接、更具體的了解,增強環境保護意識。如在配位滴定實驗中,可讓學生測定飲用水中的Ca2+、Mg2+的含量,看其硬度是否超標。在氧化還原滴定實驗中,讓學生嘗試測定廢水中的化學需氧量(COD),看水中的還原性物質是否超標;可以讓學生測定自己平時吃的水果和飲料中的維生素C的含量。這樣既可引導學生分析測定過程中誤差的來源及必需的防范措施,又可進一步引導出碘量法滴定的兩種應用實例,有效調動學生參與的積極性。

三、成績評定

嚴格的考核是調動學生的學習積極性,監督和檢查學生學習效果及應用能力,提高分析化學教學質量的有效手段。在分析化學教學中,我們將成績考核與過程管理緊密結合起來,既考核學生專業基礎知識掌握的情況,又考核學生的操作能力。考核由平時考核、基礎理論考試、實驗考核三部分組成,其中平時考核占總成績的10%,基礎理論考試占60%,實驗考核占30%。平時考核根據平時上課出勤率,課上參與互動的主動程度,以及作業的完成情況綜合評定。基礎理論考核包括分析化學基礎知識、四大滴定理論的原理、指示劑的作用原理、分析數據的有效性判斷、分析方法是否存在系統誤差等。實驗基本操作技能采用隨機抽題并現場操作的方式,學生在給定的時間內完成操作考試,教師當場評分;綜合性考核是考查學生綜合運用本課程知識解決實際問題的能力,相當于一個小型的開放性實驗,將題目提前發給學生,讓他們查閱有關文獻資料,設計實驗原理、操作步驟,提交設計方案,教師審查合格后,學生自己動手測定,并對實驗過程、實驗數據進行分析,得出結論,提交實驗報告或實驗小論文。這種綜合考試的形式,避免了以前考試的片面性、隨機性等情況,能夠客觀真實地評價學生實驗的水平,激勵學生重視實驗,樹立勤奮、嚴謹的學風,最終達到提高教學質量的目的。

四、結語

篇3

[關鍵詞]化工材料 科學技術 應用

中圖分類號:U214.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)30-0135-01

隨著化學化工產業的不斷發展,各個行業對化學化工材料的應用也有了更為廣泛的要求,如何在傳統產業鏈中謀求創新和突破,也成為了化學化工應用技術發展的主要方向,目前,現代建筑業以及新型農業現代產業都對化學化工材料提出了綠色環保的要求。那么化學化工材料在現代建筑業以及新型農業現代產業中的應用具體情況是怎樣的呢,現在本文一一闡述。

一、化學化工材料在現代建筑業上的應用

從2008年北京成功舉辦奧運會開始,世界開始進一步矚目中國,同時,綠色化工材料也被人們更為廣泛的認同。從某個意義上來說,綠色奧運的北京奧運會環保理念,拉開了綠色化工材料在我國建筑行業的應用新紀元。雖然奧運會短暫的過去了,但是綠色化學化工材料在我國的應用還有廣闊的市場。

奧運會以來,在“水立方”等奧運場館中采用的零揮發性有機化合物和低揮發性有機化合物水性涂料更為廣泛的在現代建筑業中得到應用。其中水性聚氨酯涂料有著粘合持久、無污染、干燥快的性質,維護起來也更為容易,同時,水性聚氨酯涂料還具有阻燃性,防火性能首屈一指。在“鳥巢”鋼結構中使用的氟碳涂料,也是值得現代建筑業關注的化學化工材料的一種綠色涂料。它不但耐溶劑、耐候,還有耐酸堿性的優勢。并且其涂刷后性質高度穩定,無害無毒,是當之無愧的“涂料之王”。

談到化學化工材料在現代建筑業上的應用,不得不說的就是隔熱保溫材料。像“鳥巢”建筑過程中采用的聚氨酯硬泡材料,其具有保溫節能、防止噪音和綠色環保的功能。是現代建筑業中不可或缺的化工材料之一。同樣,在奧運場館座椅上采用的聚丙烯材料,具有阻燃和耐候的特性,同樣可以實現回收再次利用。還有值得關注的膜材料。在“水立方“建筑上廣泛使用的新型化學化工材料:乙稀-四氟乙烯共聚物。它主要用于膜材料,有著節能、保溫隔溫、自我清潔的功能。在控制溫度方面,其節能效果更為顯著,曾為“水立方”節省百分之三十的電能。對于新型建筑產業來說有突破性的建樹。

應該說,化學化工材料的應用滲透到了整個現代建筑行業,在綠色環保節能創新方面給現代建筑業帶來了新的春天。

二、化學化工材料在新型農業現代產業中的應用

隨著社會經濟的發展,人們在消費農產品時不再單單重視產品的質量和價格,而是更加注重對品味、特色和安全保健等感性的因素。因此,為了適應這一要求,新型農業應運而生,要想滿足新型農業的要求,就要求化學化工材料在微生物肥和生物農藥研發上進一步發展。然而農業生產并不是一朝一夕的事,也并不是滿足了一代人就可以了,它是關系著我們下一代的發展問題。所以,持續性、發展性以及可循環性就成為了新型農業發展的一個重要特性。而要想能持續發展,與自然和諧共存,就需要化學化工材料應用技術著眼長遠,從可持續發展角度進行應用和推廣。

傳統農藥的害處不言而喻,因此綠色農藥在新型農業中的應用就越來越為重要。“十一五”以來,加強環境保護成為新的主要目標之一。大力發展“安全、低毒、高效”的環保型農藥,保持生態平衡,保障農業產品安全環保成為國家以及人民對農業的更新要求。從而,有機農藥應運而生。有機農藥中重要的一種腐殖酸類的農藥作用更為突出,一方面,腐殖酸類農藥產自大自然,并沒有傳統農藥的毒副作用。同時,大自然有豐富無窮的資源,使得有機農藥豐富廣泛,是可持續發展的前提之一。另一方面,此類有機農藥的經濟效益可觀,又無毒無害,所以深受現代農業好評。是發展前景大好的新型農藥之一。

當然,要想農作物增產豐收,還需要一些促進農作物生產效率的有機農藥。而這些增效方法可分為物理增效、化學增效、生物增效以及綜合增效四類。物理增效,就是不改變農作物的分子,在農作物的細胞間進行各種性能的增效和提升。主要改善農作物的細胞通透性、滲透性和表面活性和粘著性等。化學增效,就是在分子間進行組合和作用,以達到改善農作物的生長形態的方法。生物增效,就是利用生物酶在農作物之間進行調整,進而增加農作物的生長效率。而綜合增效就是利用以上各種方法,在不同要求下使用兩個以上的增效方法對農作物進行增效生長,以達到增產增收的效果。

隨著化學化工材料的不斷發展,人們也在嘗試將化學化工材料應用到生物菌劑中。在生物菌劑的應用構成中,研究在實驗室內取得了較為明顯的效果,但是當將這些研究完成的生物菌劑應用到農業生產的農田中,還是遇到了一些問題,因為農田環境對生物菌群的發展環境有所破壞,使得菌劑不能發揮在實驗室中的效果。然而,當將化學化工材料與生物菌劑經過合理配比后,再應用到農業生產中,我們可喜的發現了生物菌劑的完美優勢,從而完成了生物菌劑與化學化工材料的完美組合,對控制土壤中的農作物病原菌起到了顯著的作用。

我國針對現代農業對農藥的要求,通過農藥企業在技術上進行創新和改革,以達到農業企業發展多元化。這也要求化學化工材料應用技術得到更為多元化以及多方面更為全面的研究,尤其是在現代農產品的生產方面,對化學化工材料的應用技術也要求更為系統和全面的研究和發展。現在,國家對農業化工材料應用和建筑化工材料應用越來越為重視,經過文章的深入分析,希望能對我國化學化工材料的應用和發展起到積極的影響。雖然現在我國的農藥生產已經有了一百萬噸的突破,但還是不能滿足現代農業產業的需求,同時,進出口業務的發展,也使得化學化工材料的應用技術優勢更為突出,在平穩中促進全國乃至全球化工化學材料的全面發展。

三、結語

在現代建筑業和新型農業的發展過程中,新型創新性化學化工材料得到了廣泛的應用和重視,當然,在全球經濟不斷升溫的今天,只著眼眼前的化學化工材料應用技術是遠遠不夠的,我們還要不斷的研究和實驗,使化學化工材料的應用技術更為全面和多元化,應用到生產生活的各個領域,從而給我們的日常生活帶來更為專業、健康的產品和服務。相信只要通過不斷的追求和謹慎的研究,化學化工材料的應用技術一定會得到進一步的完善和升華。

參考文獻

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[5]林封建.化學化工材料的應用技術研究.黑龍江信息技術[J],2008(7)

篇4

一、以“依法治稅”和“以德治稅”為基本要求,構建適合自身發展的學習體系。建立“工作——學習——創新”永續循環的良性軌道,實現工作與學習巧妙融合,培養干部獨立思考、系統思考能力,形成學習工作化、工作學習化的良好氛圍,以知識推進稅收工作。

二、明確學習的主要內容。首先,加強自身財務和稅收理論知識學習,使稅務干部進一步提高理論素養。其次,是法律法規知識,提高全體稅務干部依法行使權利和履行義務的意識和能力。再次,加強現代科技文化知識。根據本職工作和自身發展的需要,學習相關的科技文化知識。最后,加強崗位技能知識。包括征管軟件應用、辦公自動化等。

三、學習、創新、發展。整天學習而不創新的行為只能是空泛而無意義的重復,學與思、學與用、學與時、學與效率、學與創新的結合才是真正意義上的學習,與時俱進,不斷更新,不斷強化,揚棄舊義,探求新知。創建學習型的稅務機關,必須樹立“終身學習”的現念,打造“終身學習”平臺,這不僅是創建學習型稅務機關的內在動力,更是目標。

篇5

關鍵詞:模具材料;教學設計;慕課;課堂討論;立體式教學模式

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)38-0176-02

引言:

教學過程是一個信息加工和信息傳遞的過程,教師應根據學生的專業和層次,對課程內容進行教學設計,綜合運用多種教學手段,以實現最優化的信息傳遞,讓學生成為信息加工的主體和知識意義的主動構建者,以達到最佳的教學效果[1-3],提高學校的教學效益。

“模具材料”課程是以工程材料、金屬熱處理等課程為基礎,為模具設計、模具制造等服務的一門專業入門課,涉及材料、物理化學、力學、機械、電子和信息等學科,能直接服務于生產實際。該課程擁有復雜的知識結構體系,生澀的專業術語,概念繁多,微觀原理抽象晦澀難懂,而且工藝方法實踐性強,特別強調理論知識與實際應用緊密結合。而過去傳統教學模式則以黑板板書為主,掛圖為輔助手段,黑板上勾畫材料相圖,粉筆頭上輸出概念的教學模式,這種教學模式已經不能滿足現代教學要求,很難以生動、有趣地體現“模具材料”課程設計、制造,模具材料性能特征,材料微觀組織結構之間的關系,更不可能體現制造業恢宏的生產現場[1]。加之我校開設的“模具材料”課僅40學時,學時少,需要掌握的知識量大,缺乏實踐經驗和對工藝知識感性認識的學生,習慣了基礎課上推導演繹的教學方法,普遍感到該課程抽象、枯燥、難學。如何用較短的課時,高質量、高效率地完成該課程的教學任務,就必須進行教學模式改革,采用新的思維體系對“模具材料”課程重新進行教學設計,改進教學方法,采用多元教學模式,構建立體化的教學模式從而達到教學目標,提高教學投資收益比,這與我校倡導的721人才培養模式改革思路是一脈相承的。

一、教學設計

根據國家教育委員會提出高等學校工程專科應“重在實踐,理論以必需夠用為度”的精神,本著為了培養學生的自學能力、創新能力、實踐能力和工程意識的原則,在教學的選擇上,該課程選用了《模具材料及熱處理》(北理工版)作為學生使用的教材。作者用“模具材料看熔煉,組織結構識相圖,機械性能靠試驗,改性處理依工藝籌”四句順口溜高度囊括了該教材的主要講授內容,并且依據教學要求,理清了該課程體系的內涵及處延,通過整合資源,對該課程進行了全新的教學設計。

本課程課堂教學內容著重講授模具材料的概括和現代制造業中經常使用的模具材料種類和各種熱處理方法。學生在課后則可以通過自學方式了解其他模具材料及其表面處理技術。其中,模具材料部分以材料的典型牌號、成分、組織性能及其用途為主線,堅持講授內容“淺、寬、通”的原則,授課重點放在如何講清楚各種模具材料物理意義及其實際應用上。本課程熱處理部分則應重點講清楚傳統熱處理方法和其他各種表面改性方法的選擇及其加工工藝路線,并結合企業的實際和生產視頻等影像資料,針對具體牌號開展案例項目式教學,如冷作模具鋼,重點介紹Cr12MoV,D2,Cr12等模具材料的應用以及表面處理新技術,熱作模具材料重點介紹目前應用最多H13,塑料模具材料部分重點介紹目前應該廣泛的P20,718的表面處理工藝及其應用。教學內容強調“少、精、寬、新”,重點做到只需解剖一只“麻雀”、學生就能觸類旁通,提升教學效果。通過采用案例教學法,使學生學以致用,既增加了學生的知識面,拓寬了視野,培養了學生的工程技術實踐能力[4-5]。

通過對教學內容進行重新組織和安排,可以使學生對本課程有一個初步、全面系統的了解,起到了既見樹木,又見森林的效果。同時,使學生對模具材料及其改性熱處理工藝領域有清晰的認識和了解,進一步培養學生的專業學習興趣。

二、立體化教學模式的構建

“模具材料”是一門原理性、工藝性、實踐性很強的教學課程,它不像基礎課或其他專業基礎課那樣,以教授理論知識為主,而是要求教師在教學過程中應密切聯系實際、原理聯系工藝,課前預習與課堂討論相結合,視頻教學與動手實驗互促進,這樣才能提高該課程的教學效果。因此,我們在課程預習、講授、討論、實驗以及實訓等教學過程中采用了PPT電子教案、多功能模型教具、Flas、教學錄像等多媒體形式,全面、生動、直觀地向同學們鋪展龐雜的課程結構體系,以教材和多媒體課件為藍本,以模具材料實驗和模具設計制造實訓為支撐,以微課和慕課(Mooc)等新興授課手段為表現形式的立體化教學模式。

針對“模具材料”課程教學內容多、圖表多、概念難的特點,在教學過程中,將每章節的授課提綱、教學目的、教學要求、教學重點、難點、學習方法、結論和小結,文字和以及重要的圖表制成幻燈片(PPT),并將重要的授課知識點制作成微課,并錄制成每集不超過6分鐘的慕課視頻,上傳至學校慕課課程中心,供學生在線觀看,讓學生提前預習,對將要學的知識有初步了解,這樣進一步加大了該課程堂課教學的信息量,培養了學生興趣,擴寬了學生視野,并且使學生對每堂課要達到學習的目的更加明確,對每章節的教學內容有了全面系統了解,學習更有主動性和針對性,較大地提高了課堂教學利用率和課堂討論效果[2-3]。

1.微課制作和慕課應用相得益彰。作者所在的課程教學團隊將“模具材料”課程核心內容拆分成若干個重要知識點,并分工合作制作了系列微課PPT。該微課內容制作形象生動、圖文并茂,信息量巨大,清楚地展現了模具材料的類別,描述了模具材料的微觀組織結構;如采用三維立體圖形來展示晶體結構和缺陷等,讓學生可以直觀地觀察其形體特征和內部結構等,清晰、形象和生動;如采用二維或三維動畫可視化模擬位錯運動,結晶和重結晶微觀過程,大大降低了學生學習的難度。作者將制作好的重要知識點如冷作模具鋼D2,熱作模具材料H13,塑料模具材料718的微課PPT加上教師精講點撥,錄制成視頻應用于慕課教學,并結合微課PPT,使得授課過程形象生動、直觀、感染力很強。教學過程從過去變單純的聽覺語言改為視聽同步的動畫模擬演示,有效化解了許多教學難點。通過視頻講解,彌補了學生工藝原理和專業知識方面的不足,增強了學生的感性認識,提高了學生的認知能力,使本課程教學內容更加具體化、形象化、生動化和簡單化,學生更易于理解和掌握,極大地調動了學生的學習主動性和積極性,激發了學生的學習興趣性[6],提高了教學效率和教學效果。

2.實驗教學與課堂討論互相促進。“模具材料”是一門綜合性很強的專業入門課程。針對專業性很強的課程教學,如果學生僅能做聽眾,而不進行動手實踐,則會給學生造成枯燥無味、紙上談兵的感覺,尤其是對“模具材料”這種理論和實際生產聯系密切的課程,更加如此。作者所在的課程教學團隊開設了模具材料選用及熱處理綜合實驗和模具設計、制造工程實踐訓練等實踐環節。在此基礎上,作者結合微課PPT、慕課視頻和綜合實驗開展了8次課堂討論,將一個課堂分成若干個討論小組,每組5~6人,盡量采用以項目為主的案例式教學,盡可能地在課堂教學上就具體模具材料牌號、具體工藝路線方案展開討論,每個小組的學生可以按照自己的興趣,根據慕課視頻的講授內容選擇1~2個案例深入討論,并上臺演講,這樣既有利于發揮教師的專業特長,又為學生提供了自由的展示自我的平臺,體現了“教”與“學”雙向的主動性和靈活性,通過預習、討論和上臺演練及課程實驗就把該課程的重要知識點牢牢掌握了,使教學投資收益比最大化,培養了學生工程技術應用能力和綜合素質[7-8]。

三、結束語

“模具材料”課程的教學是一門系統工程,知識面廣,涉及面大,與工程實際應用密切相關,在今后的教學過程中可能會遇到各種教學難題,這就要求我們需要不斷改進教學模式和方法,總結教學經驗,并借助于現代化教學手段,提升教學品質。隨著社會信息化進一步發展,可以期待在不久的將來能通過智能手機APP進行模具材料課程教學,該APP平臺能介紹模具材料的應用及發展前沿,可以錄入教學大綱、備課教案、課件和教學錄像,選編相應習題方便學生復習和自測[6],做到掌中教學,同時設立師生互動平臺,讓學生隨時可以學習,教師能隨手解答學生所提出的問題,進一步提高教學投資收益比。

參考文獻:

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[6]陳曦,彭光俊,王志海.《工程材料》課程部件的有序重構[J].理工高教研究,2006,25(6):119-121.

篇6

學生分會是在團總支的指導下獨立開展工作的學生組織,是切實為同學們服務的團體,新一屆學生分會是承前啟后的一屆,更是開拓創新的一屆,我們深知肩膀上的重任。在繼承并發揚學生分會優良傳統的同時,我們更要在新的形勢下搭建新的舞臺、開創新的局面,使我專業學生分會提升到一個新的發展平臺。為此,我代表新一屆學生分會全體成員向大家作一下工作設想和決心:

首先,抓好基礎工作,壘筑堅實地基。深層的地基關系著高樓的命脈,我們日常看似平淡的基礎工作決定著全專業全方位的運作。過去,我們的學長在學習、衛生、文藝、大學、自律等各個方面均取得了輝煌的成績,面對學長們為我們打下的堅實基礎,我們要精誠團結、與時俱進,繼續不懈的抓好日常管理和各項基礎工作,建立、健全學生會各項章程,改進工作方式、方法,使其更貼近同學們的需要,引領和凝聚更多的同學一起向更高、更好、更強的目標奮進。

第二,豐富第二課堂的活動,打造學生精品社團。作為引領時代潮流的大學生,陳舊、單一的思維方式應予以拋棄,而換之以不拘一格、追求真知的時代氣息。為此,我們的社團將革舊鼎新,緊跟時代步伐,向全院學習,讓社團組織真正成為我們鍛煉自我、提升自我的舞臺,唱出當代大學生的新知、個性和能力。

第三,營造精神家園,豐富校園文化生活。大學始終是莘莘學子心馳神往的圣潔殿堂,更是我們塑造高尚品格的繽紛天地。作為學生組織,我們要在落實校團委各項工作的基礎上,努力豐富同學們的精神生活,創建廣大同學所喜聞樂見的校園文化,使我專業的每一名同學在良好的校園文化氛圍中,奮發圖強,以大學向上的心態迎接每一天的挑戰。學生分會是服務廣大同學的集體,是同學們的家,我們每一位學生分會成員都是公仆,是志愿者。我們應該珍惜老師和同學們為我們提供的這一機會,“開弓沒有回頭箭”,胸懷為同學服務、為本專業學生分會的發展盡一份力的愿望,在團總支老師的具體指導和幫助下,在“嚴謹、求是、務實、創新”的院風鼓舞下,在廣大同學的支持下,只要我們精誠團結、相互合作、彼此鼓勵、倡導奉獻,矢志不移的面對壓力和挑戰,我們終會成就一番事業,開創一片天地,但愿明年的今天,當我們把學生會發展的接力棒交給下一屆的時候,我們會說:我們是成功的。

最后,我愿引用一句話來結束我的發言“擰在一起,我們就是一道閃電;聚在一塊,我們就是整個太陽;站在一處,我們就是用心靈結成的信念,就像打不垮、推不倒的銅墻鐵壁。”只要我們攜手同行,奮力拼搏,必定會使我專業綻放出更加奪目的光芒。謝謝大家!

篇7

關鍵詞:建筑材料;化學特性;耐久性伴

隨著當前中國城市化的腳步越來越快,土木工程的質量也涉及到整個城市發展的方方面面,特別是土木工程所選用的各種土木建筑材料,實際上會影響到整個建筑物的建筑質量。選用合適的土木建筑材料,實際上應該充分考慮到這些建筑物本身的化學性質,還有這些土木建筑材料是不是能夠更加耐久,這些實際上都是整個建筑物的質量保障。如果土木建筑物的材料在結構上面并不是非常優秀,或者是建筑材料本身出現的化學特性無法適應所建設地區的具體情況,那么在建筑的過程當中都可能降低其耐久性。所以,在建筑材料的化學特性和耐久性方面,應該充分考慮好這些材料的具體特征,要選用合適的建筑材料,這樣才能夠更好地推動城市化的發展。

1土木建筑材料的化學特性探究

土木建筑材料實際上是非常廣泛的一類物質,比如混凝土或者砂漿等,都是屬于土木建筑材料的范疇。而且每一種土木建筑材料的化學性質范圍也非常大,不過針對土木建筑過程當中的一些具體狀況,實際上選用土木建筑材料的過程中,重點還是關注這些建筑材料的化學穩定性。因為部分土木建筑材料在特定的環境當中會產生一些化學反應或者變化等,這些變化不同于物理形態上的變化,而是一種化學方面的變化,這樣的變化是非常廣泛,而且影響也非常深刻,所以應該要加以關注。如果一些土木建筑材料的化學變化是能夠強化工程的穩定性的,那么就可以加以采用,但是如果一些土木建筑材料的化學變化可能會導致一些負面影響。所以對于土木建筑材料的化學特性要充分進行掌握,才能夠更進一步地將土木建筑材料運用到合適的位置,對土木建筑材料的運用實際上就是利用其化學上的變化進行運用,因此,要熟悉常見的建筑材料的化學特性。下面本文將對混凝土和砂漿這兩種常見的土木建筑材料的化學特性進行分析。

1.1混凝土的化學特性

混凝土,實際上劃分為非常多的品種,不同品種的混凝土實際上化學特性也有一定的差別。比如輕骨料的混凝土,其骨料的孔隙比例也相對比較高,在抗拉的強度上面相對比較地,特別是表面上的密度是比較小的,對于水分的吸收比例也比較大,彈性模量比較低。從物理性質上看,其熱膨脹的系數比較小,收縮和徐徐變動比較大,保持室內的溫度上也有這比較好的性能。從化學的特性上看,輕骨料的混凝土重點是為了實現建筑物的保溫和結構上的保持作用。多孔的混凝土,實際上也是輕骨料的混凝土的一種,其主要是有一些微小的氣泡均勻地分布在整個混凝土當中。多孔混凝土一般而言都是采用一些硅類的材料和鈣類的材料加工形成的,所以其在化學特性上也表現出上述兩種元素的一些基本性質。由多氣孔的混凝土形成的建筑材料,一般都是處理在屋子的面板,或者是堆砌的模塊里面,在內外的墻板方面也是有一定的應用。這些成品,實際上都是在工業類的建筑,或者是民用類的建筑當中,在保溫工程方面有著比較好的作用。另外一類的混凝土主要是抗凍的混凝土材料,這一類的混凝土材料重點是采用引氣劑來提升混凝土自身的抗凍特征。有了引氣劑,混凝土當中就會相對均勻地分布這些氣孔,從而比較穩定和密閉。防滲漏的混凝土,其在防滲漏方面的一些基本化學原理,是因為加入了一些外加劑摻和在一起,這樣控制了混凝土內在的一些構成材料,在質量上也相對比較穩定,更加合理地對混凝土進行配合比較,這樣一些混凝土里面的毛細管就會被堵塞住,內部的結構也會比較嚴密,界面也不會產生一些裂縫之類的,在防滲漏的性能方面也就比較理想。高強度混凝土重點是能夠在重載方面承受更多的重量,其跨度更大,在一些極端和惡劣的使用環境里面有著一定的應用價值。

1.2砂漿的化學特性

砂漿在土木建筑的建造過程當中應用也是非常廣泛,特別是在砌筑或者抹面的過程當中,也都會運用到砂漿。砂漿的保水性能是比較好的,其一般而言都是運用了膠凝材料和細骨料、水等之間進行結合,這樣的結合會根據一些具體的比例進行調整,以此幫助砂漿的化學性質更好地適應當前的土木建筑工程需求,在一定的時間下,這樣的砂漿就會硬化形成一定的材料。所以砂漿的種類也會根據應用的途徑進行劃分,一般劃分成為裝飾、砌筑、抹面三種主要類型,而一些應用在特殊的建筑過程里面的砂漿,稱之為特種砂漿。砂漿的強度一般都是一立方體試件作為檢測。砂漿由于其化學性質上體現出來的特點,所以在對砂漿進行變形的時候一定要注重均勻,這樣砂漿里面所包含的水分才不會容易出現六十的狀況,砂漿和基底之間要粘結相對比較好,這樣才不容易出現其他條件下的形變。防水砂漿也是當前比較常見的一種特種砂漿,其主要是在砂漿當中融入了一定比例的防水劑,這樣有助于水泥砂漿的涂抹的過程當中處理好防水的問題。而普通的砂漿重點是其化學反應并不是非常活躍,所以能夠對整個結構主體形成一定的保護作用,提升砂漿涂抹在外層的穩定性。

2建筑材料化學特性及其耐久性的歸結分析

對于建筑材料而言,其化學特性和物理特性是相互結合在一起。建筑材料在應用在建筑的過程中,一般其內在的形態會產生一定的變化,特別是材料的內部縫隙或者體積等會膨脹或者收縮,不過其化學上的穩定性一般還是比較好的。在相對比較寒冷的條件下,比如凍結或者融化等氣候變化情況都會對建筑材料產生比較明顯的破壞作用。而在平均溫度比較高的地帶,建筑物所采用的各種土木建筑材料則是需要能夠耐得住高溫的影響。所以,無論是民用的建筑材料,還是公共的建筑物,這些建筑材料實際上都應該具備防火性能。而抵抗化學侵蝕,重點是抵御化學的酸類、堿類以及鹽類等物質的侵蝕。土木建筑材料的耐久性,一般在建筑界都是認為在具體的環境里面可以抵抗各種不利因素的影響,可以長時間保持這樣的一種形態。當前的建筑材料在形成建筑物之后,就會受到各種物理上或者化學上的負面影響,但是在這些影響的條件下,這些材料還應該保持其原來就具備的性能。如果具體的環境相對比較惡劣,或者建筑的條件比較差,在這些因素的長期影響之下,就容易讓這些土木建筑材料喪失原來的性能。所以,維持土木建筑材料堅固耐用的特征,就需要關注到土木建筑材料的化學穩定性,特別是在耐久使用方面,要關注到建筑材料使用功能方面的發展。從本質上總結,土木建筑材料的化學特性對于耐久性的影響,重點還是體現在兩個方面。一個方面,土木建筑材料本身的內在構成或者其組成的成分就容易形成一定的變化,其密度和實度等方面都會存在一些不利的因素,在相對固定的界面上,土木建筑材料也會因為各種化學生成物產生一些膨脹,這種熱膨脹系數上面的差異,就會產生建筑材料的耐用程度不足。在長期荷載各種重量,或者金屬疲勞、電解等化學反應等影響下,都會影響到土木建筑材料的耐用性。而從另外一個方面上看,土木建筑材料,實際上也應該看到建筑材料在外部因素下產生的各種化學影響,比如在一些干濕循環或者溶解的過程當中所出現的化學變化。如果是應用木材等,則是容易在溫度或者濕度等條件下產生一些腐蝕的情況。因此,建筑材料的化學特性和其耐久性是緊密聯系在一起。

3結束語

在應用土木建筑材料進行建設的過程中,一定要注重對土木建筑材料的化學特性和耐久性等進行分析,并且充分了解土木建筑材料的化學特性以及物質特性等方面的內容,從而更好地提升土木建筑材料的使用壽命。這樣能夠從經濟效益上提升對建筑材料的應用,也可以讓建筑材料所運用的資源得到充分的保障,避免這些資源造成了浪費。

參考文獻

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[2]邵海龍,李桂平.淺談建筑外墻保溫節能技術的應用[J].城市建筑,2015(3):209-209.

篇8

論文摘 要:根據材料化學本科專業人才培養目標和材料化學學科專業特點,通過改革原有的課程體系,優化課程結構,修訂完善了材料化學本科專業人才培養方案。新的培養方案更好地體現了材料化學專業的特色,體現了“厚基礎、強能力、重實踐”的人才培養要求。

材料化學作為化學和材料科學的一個交叉學科,受到了各國政府的重視,許多高校紛紛設立材料化學專業。為適應21世紀社會對材料化學專業人才的需求,經安徽省教育廳批準,我校于2003年增設了材料化學本科專業,并在當年正式招生,目前已經有5屆畢業生,學生就業情況良好。材料化學作為材料科學與工程學科的二級學科專業,培養的是應用型理科人才,所以材料化學專業學生不但要加強數學、物理、化學及材料學科等基礎理論知識的學習,還必須接受更多的應用性、實踐性的知識教育。如何完成這一培養目標,使材料化學專業人才的培養能夠滿足現代化社會發展對本專業人才的需求,是高校材料化學專業教育工作者必須面對的現實問題。只有進一步轉變教育思想和觀念,深化教育改革,革新教學體系,優化課程體系中實踐性教學環節,才能培養出掌握基本理論知識,動手能力強,富有創造精神的材料化學專業人才,才能辦出高水平的材料化學專業,以滿足經濟建設和社會發展的需求。

1 材料化學專業人才培養方案基本框架

從“厚基礎、強能力、重實踐”的人才培養總體要求出發,設計培養方案、課程體系,優化教學內容。我校材料化學專業教育內容和知識體系由公共基礎課程、通識教育課程、專業課程、專業選修課程和實踐性課程五大部分內容構成。

公共基礎課程包括:思想教育,體育活動,大學英語和計算機基礎等。

通識教育課程包括:人文社會類,自然科學和藝術類等知識體系。

專業課程包括:大類平臺專業基礎課程和材料化學專業課程。

專業選修課程包括:材料化學專業方向性選修課程。

實踐性課程包括:課程設計、畢業實習、畢業論文、社會實踐、科技活動等材料化學專業實踐訓練知識體系。

2 材料化學專業課程體系設計

材料化學作為化學和材料科學的交叉學科,其課程要求學生掌握材料化學的基礎知識和基礎理論,培養學生具有材料的制備、表征、技術開發和生產的基本能力。在構建材料化學專業課程體系時,我們一直強化教學環節的科學性、系統性和綜合性,將所有教育環節分為公共基礎課程、通識教育課程、專業課程、專業選修課程和實踐性課程五個知識體系。其專業課程體系以無機化學、分析化學、有機化學和物理化學的理論課程和實驗課程基礎,把材料科學基礎、材料化學、材料物理等作為本專業的入門專業課程。在經過這些課程的學習之后,陸續學習高分子化學、高分子物理、材料性能學、材料現代分析技術、機械制圖等專業課程,在此基礎上通過專業選修課程的學習形成專業特色方向。并通過開設材料科學導論、納米材料導論等任選課程拓寬學生的知識面。為了淡化專業界限,我校材料化學專業和化學、應用化學專業實施按大類培養,統一設置通識教育和基礎教育平臺。在2011年修訂的材料化學專業人才培養方案中,課程教學計劃課內總學時為2633學時,學生畢業應取得總學分為154學分,其中,通識教育和基礎教育與我校化學專業和應用化學專業一致;專業教育、實踐教學和綜合教育的課程體系與化學專業和應用化學專業有區別的開設,更加突顯材料化學的特色。

3 構建相對完善的實踐教學體系

3.1 構建新的實踐教學體系

材料化學作為一門實踐性很強的交叉學科,在教學計劃中強化實踐教學環節,確保實踐教學環節的實施。按照本專業人才培養目標的定位,我們優化完善了實踐教學體系。將實踐教學體系分為三個層次:一是基礎實驗層次,注重基礎技能訓練,培養學生對科學現象的觀察和分析能力;二是測量實驗層次,注重專業技能訓練,設置了課程設計、綜合性和設計性實驗等內容,培養學生的專業實踐能力;三是綜合實踐層次,注重綜合素質訓練,設置了畢業設計(論文)、社會實踐、科技競賽和創新性實踐活動等內容,培養學生對所學知識的綜合運用能力。

3.2 更新重組實踐教學內容

在2011年修訂的人才培養方案中實踐教學環節為35學分,占總學分的22.7%。實踐教學內容重點強調以能力培養為核心,優化和重組了原四大化學(無機、有機、分析和物理化學)實驗教學的內容與結構,將實踐教學內容分層次進行教學,確立了基礎實驗、測量實驗和專業實驗三層次的實驗教學體系,涵蓋了驗證性實驗、綜合設計性實驗和研究性實驗等教學內容。同時,積極推進實踐教學內容的更新和方法手段的改革,減少驗證性實驗,積極創造條件增開綜合性、設計性實驗、研究性實驗,強化畢業論文實踐環節的檢查和指導;加強校企合作,積極安排生產實習和社會實踐活動,進一步加強對學生實驗技能、實踐能力的培養,培養學生的動手能力和創新能力。

4 結語

材料化學專業的培養方案、課程體系的探索和完善將是在科學發展觀的指導下我們今后多年的一大工作任務。要堅持以就業為導向定位人才培養目標,結合社會需求和學科發展實際,研究建立專業人才培養模式,提高材料化學專業畢業生的就業能力;以能力培養為本位構建專業課程體系,提高學生的理論知識水平,課程體系遵循“厚基礎、強能力、重實踐”的人才培養模式制定教學計劃,在四年教學計劃的基礎上,分析理論教學相關課程,優化教學內容,合理分配理論課程學時數,使課程體系逐漸趨于科學、規范,達到構建合理的專業課程體系、優化學生知識結構和促進專業人才培養的目的。

參考文獻

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[5] 孫建之.材料化學專業實踐教學體系的改革[J].中國教育技術裝備,2011(1):66.

篇9

----學習全國教育大會講話精神個人交流材料

不同于一般意義的“素養”概念,“核心素養”指學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力,突出強調個人修養、社會關愛、家國情懷,更加注重自主發展、合作參與、創新實踐。小學階段學生所養成的習慣、素養將會有意無意地伴隨著他的一生。好的行為習慣、思維方式將使他們終身受益。作為教育的實施者----教師該如何去做呢?這個問題一直伴隨著我,使我深思,又使我倍感壓力,作為教師的我們肩上的責任重大呀!我們可以從我做起,修煉自身,去影響,去改變我們的學生,使他們過上自己向往的生活,而不是被迫生活。

有這么一則報道:世界經濟論壇預計,美國81%的工程專業畢業生可以立刻勝任工作,而只有25%的印度畢業生做得到這一點,中國的這個比例是10%。中國某大學的系主任對我們說,“中國學生能夠照貓畫虎地解決一個問題,但一旦需要獨創的思維和自己的發明創造時,我們就沒轍了。”當看到這個數據時,我剛開始是一驚,之后就默認、贊同了。是啊,想想自己的過去和周遭所發生的事情,讓我不得不相信這就是一個事實。

我國在對發展學生核心素養的總框架中明確提出,我們要培養學生樂學善學、勤于思考、勇于探究、批判質疑等的能力。比如在數學課堂教學中我們不能停留在教會學生知識和技能層次上。試想,學生會解題我們這節課就算成功了嗎?從長遠來看,未必。我們應該提升自身的境界,基于知識又高于知識,更加突出情感態度與價值觀的重要性。努力去培養學生的數學素養,因為具有數學素養的人能從生活中那些不明顯的事件中發現隱含的數學問題,進而用數學的思維思考問題,用數學的方法解決問題。

那么在小學的課堂上,教師應培養學生哪些素養呢?

首當其沖的應該是“正”,即端端正正寫字,字跡美觀是小學生最基本的素質之一。其次是以下幾點:

1.學會思考。思考是一切的基礎,沒有思考一切都是空談。教師要善于去啟發、誘導學生思考。教會他們學會思考,善于思考,從多角度思考,從而形成自已的思維方式。

2.大膽發言。膽大其實是一種底氣,沒有經過認真的思索,學生也不會大膽發言,所以說大膽發言還是在學會思考的基礎上建立起來的。

3.敢于質疑。人非圣賢孰能無過,連偉大的亞里士多德都犯了不少錯誤,更何況我們這些平凡人呢!學生應該具備敢于質疑的素質。不能老師說什么就是什么,自己應該有自己的見解。歸根結底還是要思考,不是嗎?

4.團結協作。單獨一個人的力量是有限的,但一個團隊的力量卻不可估量。課堂上,一定要培養學生的團隊意識。小組合作中,組員間相互討論,質疑,再討論,從而使知識內化,領會其中的精髓,這才是真正的學習。

5.語言組織表達能力。心里很明白,但就是講不出來。這樣的學生不在少數,所以在課堂上要讓學生多說,學習了某個新知識后,我們要勤于讓學生說。同桌互說,組內互說等方式培養學生的語言組織表達能力。

培養學生的以上素養,教師又該怎么做呢?

1.提高教師本身的素養,以個人魅力去感染學生。教師其實本身就是一本無字書,對小學生而言,除了家庭,教師和學生接觸的時間算是最長的。教師的品行,一舉一動都會對學生產生深遠影響,所以說教師雖不是書,但卻教會學生很多東西。

2.努力提升自己的專業知識,并做到教后反思。葉瀾教授說:“一個教師寫一輩子教案不一定成為名師,如果一個教師寫三年的反思有可能成為專家。”可是現在很多教師卻忽略了反思!

3.熟悉核心素養對學生的要求。只有熟悉了核心素養對學生的要求,才可能在教育教學中滲透。

4.善于鼓勵、引導、啟發學生學會思考。一個好老師的標準,就是要培養學生的思維方式,授人以魚不如授人以漁。

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關鍵詞:土木建筑 化學性質 耐久性

在土木建筑工程中,土木建筑材料化學性質一般范疇都是很廣的,但是很他們的化學變化和穩定性是我們一直比較關心的方面。有些化學變化是有利于改善工程的,是我們想要的那些性質。有的變化會降低工程的使用功能,是我們不想要的。使用功能材料的化學穩定性一般都是指,材料在工程環境中,其化學組成的結構是否可以一直保持穩定的性質。本文就這兩個方面展開自己的討論。

1、土木建筑材料化學性質

土木建筑材料的化學變化主要是指,在生產或施工過程中材料發生化學反應,在這些條件影響下,不同程度上使材料發生變化,然后形成工程所有需要的新的結構和性質。例如:在工程中水泥的水化及凝結,產生結構的變化從而形成工程中所需要的性質。等。通過這些變化 ,材料才能形成土木建筑工程所需的性質。下面主要介紹一下,混凝土和砂漿的一些化學性質。

混凝土

輕骨料混凝土的骨料孔隙率高、抗拉強度略低、表觀密度小、吸水率大、彈性模量較低、極限應變較大、熱膨脹系數較小、收縮和徐變較大、保溫性能良好等特點。這種混凝土一般來說用途主要有保溫、結構保溫和結構三個方面作用。所謂的多孔混凝土就是指里面有大量微小氣泡均勻分布著的輕質混凝土。多孔混凝土一般由硅材料(尾礦粉、粉煤灰、石英砂、頁巖等),鈣材料(水泥、石灰)和加氣劑構成,它制成砌塊、屋面板、內外墻板等制品,這些成品一般都是用于工業及民用建筑和各種保溫工程。按其氣孔形成的方式不同分為泡沫混凝土以及加氣混凝土。

抗凍混凝土里面摻入了很多的引氣劑來提高混凝土的抗凍性,有了引氣劑在混凝土中就有很多分布均勻的、穩定而封閉的微小氣泡。抗滲混凝土的滲透原理主要是通過摻加適量外加劑和摻合料,同時控制混凝土組成材料的質量,合理地進行混凝土配合比,這樣毛細管通路就會被堵塞、內部結構非常密實、界面原生裂縫減少,從而形成較高的抗滲性能。強度等級達到或者超過C60的混凝土都可以較為高強度混凝土,它在大跨度、重載、高聳發展和承受惡劣環境條件下都能夠適應,技術和經濟效益都明顯提高。

1.2砂漿

砂漿在砌筑、抹面、修補和裝飾工程等方面都經常被使用。砂漿保水性非常好,它一般是指膠凝材料、摻加料、細骨料和水進行一定比例的配合并進行拌制,經過一段時間的硬化之后成的材料。砂漿按用途分為砌筑砂漿、裝飾砂漿、抹面砂漿以及特種砂漿等。六塊邊長為70.7mm的立方體試件我們一般稱之為砂漿的強度。砂漿的變形一定要均勻,這樣水分才不易流失,而且這樣砂漿和基底的粘結好,能夠形成較高的強度。防水砂漿主要分為三種,摻加防水劑的防水砂漿和膨脹水泥、普通水泥防水砂漿和無收縮水泥防水砂漿三種。普通抹面砂漿主要是用于保護結構主體,提高耐久性。

1.3物理作用與化學作用

物理作用就是指物質的狀態會發生變化,使材料發生致內部裂縫的擴展或者體積的脹縮,但是它的化學成分不會發生變化。在寒冷地段,凍融變化對材料的破壞作用會起著顯著的破壞作用。在高溫地段的建筑物或構筑物,選用建筑材料必須能夠耐熱。所以,在民用和公共建筑中,材料必須具有抗火性能,為了保護人們的人身安全。化學作用主要是指酸、堿、鹽等氣體或者液體的侵蝕作用。

2、土木建筑材料的耐久性

材料的耐久性業界一般是指抵抗環境中的各種不利因素及有害介質的作用,從而能夠長時間地保持它的使用性能的性質。我們知道建筑材料在建成之后,就開始一直受到周圍各種破壞因素的影響。而且在使用的過程中鋒還要一直保持它的使用性能的能力。但是假如環境太惡劣或者條件太差,長期在這些因素的作用下,都會對材料的原有性質起到破壞作用,材料的使用功能會產生不同程度的降低。這個時候它的耐久性就引起了人們的注意,土木建筑材料的耐久性一直是材料科學和使用經濟中的受關注的問題。為保證材料良好的化學穩定性,非常多的材料標準都已經對某些成分及組成結構進行了限制規定。

2.1影響耐久性原因

總結起來造成建筑失效主要由兩個方面原因。主要由內部因素和外部因素兩種。建筑材料本身組分和結構就存在容易發生變化,密實度非常低的內在不利因素,都會威脅到材料的穩定性,而且固相界面上的化學生成物經常會發生膨脹,各組分熱膨脹也會不均勻,這是內因。材料所處在荷載、疲勞、電解、太陽下面或者濕度比較大、溫度差比較大的環境就屬于外因,這些不管是內因還是外因,都是一個或者幾個一起對建筑材料進行機械的、化學的、物理的和生物的作用,使得材料發生化學或者物理的變化,材料中被人們所需的性質就會喪失。發生逐步變質。建筑材料發生什么變化主要還是看屬于什么樣的材料或者結構是什么樣的,比如在建筑材料中,金屬材料就屬于那種非常容易被電化學腐蝕的材料,而對于水泥砂漿、磚瓦、混凝土等這些無機非金屬材料,主要是通過干濕循環、溶解、溶出、溫度變化、凍融循環等物理和化學變化的作用進行腐蝕。木材主要是因為環境的溫度、濕度和空氣等因素為昆蟲或者腐爛菌的生存與繁殖提供了便利的條件。高分子材料的耐久性遭到破壞主要是因為紫外線或者臭氧等所起的化學作用。當然了,在材料的變質失效過程中,外部因素和內部因素的作用是分不開的,是緊密相連的,互相影響的。

2.2 耐久性指標

在傳統材料生產中要想對其質量進行控制,建筑材料的耐久性指標起著至關重要的作用。對于新材料的能否推廣,建筑材料的耐久性指標是非常重要的。目前,建筑材料的耐久性指標都是在將材料放在了比實際使用狀況的環境更加惡化的環境下進行的,得到的只是一個表征材料受損、變質、失效以至破壞程度的評價指標,這個指標明顯和實際情況是不完全一樣的,要根據一些經驗適當修改。目前材料科學和統計數學都得到了很大程度上的發展,都把材料的變質失效看成是某種隨機過程來處理,通過數學模擬,同時進行短期試驗,這樣就可以得到非常可靠的耐久性指標。根據上述的經驗我們也可以對某些金屬材料耐久性的研究試驗。

結論

通過對土木建筑材料化學性質和耐久性的分析,我們更加好地了解了土木建筑材料,這樣我們就能更好地控制了土木建筑的質量,提高了他們的使用壽命。不但對于從經濟效益,還是從資源的浪費上都是值得的。

參考文獻: